Bosh sahifa > Ko'rgazma > Kontent

Suyuq kristalning qisqa ta'rifi

Jun 29, 2018

Suyuq kristalning qisqa ta'rifi


Suyuq kristal va suyuq kristall displey materiallari

Suyuq kristalli material va suyuq kristalli displeyning printsipi

Suyuq kristalning ochilishi
Suyuq kristalllarning tasnifi
Suyuq kristalning fotoelektrik ta'siri
Suyuq kristall displeyning asosiy printsipi

Suyuq kristalning ochilishi

  1888 yilda Avstriya botanika mutaxassisi Leni FM xolesterin benzoatining kristallanishi vaqtida, 145,5 daraja santigratda, billur, yopishqoq suyuqlikka aylandi va 178.5 darajaga qizdirilganda shaffof suyuqlikni hosil qildi daraja santigrat darajada.

Bir nemis fizik Lemmann, materialning polarizatsion mikroskop bilan tekisligini kuzatganda, u fenomenni aniqladi va "suyuq kristall" tilini taklif qildi.

Suyuq kristall material

Suyuq kristallarning kashf etilishi 100 yildan ortiq vaqtni o'z ichiga oladi, ammo so'nggi 20 yil ichida jadal rivojlanmoqda. Buning sababi, suyuq kristall materiallarining fotoelektr ta'sirini aniqlash. Shunday qilib, past kuchlanish va yorug'lik va qisqa displey komponentlariga qo'llaniladi.

Hozirgi vaqtda kompakt displeylarda, elektron soatlarda, mobil telefonlarda, hisob mashinalarida va boshqa elektron mahsulotlarda suyuq kristall materiallar keng tarqalgan. Sanoat namoyish qilish uchun ajralmas materialga aylandi.

Hayotda suyuq kristalli displey materiallari

2.png

Suyuq kristalning tasniflash usuli

  1. suyuq kristalning shakllanish shartlariga muvofiq tasniflanadi

  2. molekulyar tuzilmalar shaklida va orden tasnifida keltirilgan

Suyuq kristallar shakllanish sharoitlariga ko'ra tasniflash

Termotropik suyuqlik kristali Sovutish usuli erigan suyuqlikni sovutish uchun ishlatiladi. Harorat ma'lum darajaga tushganda molekulalarning yo'nalishi buyurtma qilinadi va suyuq kristal holiga erishiladi.

Eriydigan suyuq kristall Organik molekulalar hal qiluvchi eritmasida eritiladi, bu eritmadagi eritmaning konsentratsiyasini oshiradi, erituvchilar kontsentratsiyasini kamaytiradi va suyuq kristallarni olish uchun organik molekulalarning tartibini belgilaydi.

Suyuq kristal holatini hosil qiluvchi strukturaviy birliklar

1. novda
Diskoid
3. uzoq zanjirli yoki diskoid molekulalardan tashkil topgan moslashuvchan uzoq zanjirli polimer.
4. Ota-ona molekulasining o'z-o'zidan yig'ilishi natijasida shakllangan membrana

Suyuq kristalning uch xil tuzilishi

Nematik:
Moleküller ma'lum bir yo'nalishda tartibga solinadi va uzoq kvadrat tartibi bor. Molekulyar markazli joylashuvning tarqalishi tartibsiz bo'lib, uzoq masofa pozitsiyasi tartibi mavjud emas. Bu suyuqlik xususiyatlarini ko'rsatadi va oqimdir.

3.png

Suyuq kristalning uch xil tuzilishi

  Ukol turi:
Xolesterikda uzun molekulalar tekis va yakuniy guruhlarning o'zaro ta'siriga bog'liq. Uzoq tizmasining o'qi muntazam tekisligida bir-biriga bog'lab turadi va ikki qo'shni qavatning uzun o'qining yo'nalishi spiral hisoblanadi.

4.png

Suyuq kristalning uch xil tuzilishi:

   Kristalning turiga yaqin:
Cho'qqinga o'xshash molekulalar bir-biriga parallel bo'lgan qatlamli tuzilishga ega va molekulaning uzun o'qi qatlamga perpendikulyar. Qatlamda molekulalarning joylashuvi ikki o'lchamli tartibga ega, molekulyarning markaziy joylashuvi pozitsiyasi buzilgan va molekulalar faqatgina bu qatlamda harakatlanishi mumkin.

5.png

Suyuq kristal molekulalarining fotelektrik ta'siri
Suyuq kristal molekulalarining fotoelektr ta'sirini tavsiflovchi muhim jismoniy miqdorlar:
Dielektrik koeffitsienti
2. sinishi indisi

Suyuq kristal molekulalarining fotelektrik xususiyatlari

Suyuq kristalli molekulalarning ko'pi molekula kabi novda yoki idish shaklida hosil bo'ladi, shuning uchun molekulyar uzun o'qning parallel yoki vertikal yo'nalishi fizik xarakteristikalari farq qiladi, bu suyuq kristalning molekulyar tuzilmasining turli kvadratidir.
Suyuq kristal molekulalarining anizotropik tuzilishi tufayli suyuq kristal molekulalari dielektrik qatlami va fotoelektr koeffitsienti jihatidan heteroskastik xususiyatlarga ega.

Suyuq kristal displeyning (LCD) asoslari

Polarizatorning nur o'tkazuvchanlik printsipi
2. Suyultirilgan kristalning nurga modulyatsiya ta'siri
3. Uchta umumiy suyuq kristall displey

Suyuq kristall displeyning asosiy printsipi

Polarizatorning nur o'tkazuvchanlik printsipi:
Polarizator faqat polarizatsiya yo'nalishini polarizatsiya yo'nalishiga parallel ravishda polarizatsiya yo'nalishidan o'tishi mumkin. Ikki polarizatorning polarizatsiya yo'nalishi bir-biriga tik bo'lsa, nur ikkinchi polarizatsiyadan o'tolmaydi, chunki birinchi chiqarilgan nurning polarizatsiya yo'nalishi ikkinchi polarizatorlarning polarizatsiyasi yo'nalishiga perpendikulyar.

 

6.png

Suyuq kristall displeyning asosiy printsipi

Suyuq kristall ikki polarizatorlar orasiga joylashtirilgan. Nematik suyuqlik kristalida rod kabi molekulalarning joylashishi bir-biriga parallel. Yuqori va pastki ikkita shisha tayoqning bir-biriga perpendikulyar bo'lsa, suyuq kristalli molekulalar bosqichma-bosqich o'tishda spiralga buriladi.

7.png

Suyuq kristall displeyning asosiy printsipi

Agar yorug'lik birinchi polarizerdan kirsa va o'tib ketsa, suyuq kristal molekulalari asta-sekin polarizatsiya yo'nalishini o'zgartiradi. Yorug'lik molekulyar tuzilish yo'nalishi bo'ylab harakat qilganda yorug'lik oxir-oqibat boshqa uchidan chiqariladi.

8.png

Ikkita shisha plitalar orasidagi voltaj qo'shilsa, molekulyar hizalama yo'nalishi elektr maydon yo'nalishiga parallel bo'ladi. Chiroq ikkinchi plyonkadan o'tmaydi, chunki u teskari bo'lolmaydi.

9.png

Suyuq kristall displeyning asosiy printsipi

Suyuq kristalli displey - bu yuqori va pastki ikkita panjar vertikal polarizatsiya plitalari orasidagi suyuq kristallar bilan to'ldirilgan va bu suyuq kristalning aylanishini nazorat qilish uchun elektr maydondan foydalanadigan ushbu xususiyatdan foydalanish. Turli xil elektr maydoni o'lchamlari turli xil kulrang sharsimon nurlarni hosil qiladi.

10.png

Suyuq kristalli displeyning tarkibi

11.png

Suyuq kristall displey ikki elektr o'tkazgich oynadan iborat suyuq kristalli qutidir. Bu quti suyuq kristall bilan to'ldiriladi. Quti qutiga atrofida muhrlangan material bilan muhrlanadi va qutining ikkita tashqi tomoni polaroidga biriktiriladi.

Uchta suyuq kristall displeyga ega

  TN-LCD (burmalangan nematik suyuq kristall displey):
TwistedNematic-LCD ko'pincha elektron soatlarda, hisob mashinalarida ishlatiladi.

12.png

Uchta suyuq kristall displeyga ega.

  STN-LCD (ultrabinafsha nematik suyuq kristall displey)
Super TwistedNematic-LCD
Mobil telefon displeyida, o'yin ekranida ishlatiladi

13.png

Uchta suyuq kristall displeyga ega

  TFT-LCD (kino turi suyuq kristall displey):
Yupqa kino transistor-LCD
Suyuq kristal displey displeyida, raqamli kamerada ishlatiladi

14.png

TN va STN tuzilmalari

Shisha plitaning ikkita tashqi tomoni suyuq kristalli qutidagi polarizatsiya bo'laklariga ega va ikkita polarizatorning polarizatsion o'qlari bir-biriga parallel (qora rangli oq rangli belgilar ko'pincha qora) yoki ortogonal (oq qora qora so'zlarning Chang Baixing) , suyuq kristalli qutining sirtining yo'nalish yo'nalishi bo'yicha parallel yoki vertikaldir. Polarizatsiya kinoi odatda ma'lum texnologik sharoitlarda polimer plastmassadan tayyorlanadi.

15.png

TN tipidagi suyuq kristall

    Nematik suyuq kristall ikki oynaning o'rtasida joylashgan. Shisha yuzasi elektrod uchun ITO (indiy kaltsiy oksidi) transparan o'tkazgichli kino bilan qoplangan va undan keyin kino elektrodli shisha oynadagi PI (polimit) yo'nalish qatlami bilan qoplangan va suyuq kristalni maxsus va shisha yuzasiga parallel yo'nalish. Suyultirilgan kristalning tabiiy holati 90 graduslik distorsiyaga ega. Elektr maydonidan foydalanish suyuq kristal molekulalarini aylanishiga olib kelishi mumkin. Suyuq kristalning bir juftligi suyuq kristalning yo'nalishi bilan farq qiladi va polarizan nurning polarizatsiya yo'nalishi TN tipidagi suyuq kristaldan keyin qaytadi.

TN tipidagi suyuq kristall

Polarizatsiyalashgan nurning polarizatsiya yo'nalishini faqat 90 daraja o'zgartirishi uchun tegishli qalinliq tanlangan ekan, ikkita parallel polarizator nurni to'liq o'tishga yaroqsiz qilish uchun ishlatilishi mumkin. Kattaroq katta kuchlanish, shuningdek, yorug'likning polarizatsiya yo'nalishi o'zgarmasligi va yorug'likni ikkinchi polarizatorlar orqali o'tishi uchun elektr maydonining yo'nalishiga parallel ravishda suyuq kristalning yo'nalishini ham mumkin .

                      

16.png


STN turi suyuq kristall

  STNning ekran printsipi TN ga o'xshash. TN burmali yo'nalishi ta'siriga ega bo'lgan suyuq kristalli molekulalarning 90 daraja yorug'lik nurini aylantirishi, STN-ning super tortoral yo'nalishi bo'yicha ta'sirining esa voqelik nurining 180 ~ 270 darajasini qaytarib turishi farq qiladi.

17.png

STN turi suyuq kristall

Oddiy TN LCD ekranning o'zi faqat ikkita qora va oq rangga ega bo'lib, STN suyuq kristalli displeyi suyuq kristalli materiya va yorug'likning aralashuvini o'z ichiga oladi, shuning uchun rangi engil yashil va to'q sariq rangga ega. Agar bitta rangli STN suyuq kristall displeyiga rangli filtr qo'shilsa, monoxromatik ekran piksellari uchta kichik pikselga bo'linadi va qizil, yashil va ko'k ranglar o'z navbatida rang filtri orqali ko'rsatiladi va keyin to'liq rangli rang tartib-da, uchta asosiy rangni moslashtirish orqali ko'rsatilishi mumkin.

TFT turi suyuq kristal

 

18.png

TFT turi suyuq kristal

   Silikon qatlami shisha substrat ustiga joylashtiriladi va litografiya va boshqa jarayonlarni bosib chiqarish yo'li bilan tranzistor majmuasi ishlab chiqariladi. Har bir pikselning yarim kengaytmasi mavjud, bu katta o'lchamdagi integral devorga o'xshash. Keyin suyuq kristall ikki bo'lak shisha o'rtasida perfüze qilinadi. Har bir piksel to'g'ridan-to'g'ri nuqta zarbasi bilan nazorat qilinishi mumkin ekan, har bir tugun nisbatan mustaqil bo'lib, doimiy ravishda nazorat qilinishi mumkin. Ushbu dizayn nafaqat ekranning javob tezligini oshiribgina qolmay, ekranning kulrang darajasini ham nazorat qiladi, shuning uchun TFT suyuq kristalining rangi yanada aniqroq, bu haqiqiy rang deb ataladi.

TFT turi suyuq kristal

TFT-LCD rangli filtr uchun juda muhim, qizil, yashil, ko'k uchta asosiy rangdan foydalanib, turli xil ranglardan aralashtirilishi mumkin, juda ko'p tekis ekran bu printsipni rangni aks ettirish uchun ishlatadi, uch rang alohida uchta bo'linadi nuqta, har biri har xil kulrang o'lchamli o'zgarishlarga ega bo'lsa, so'ngra qo'shni uch RGB displeyi nuqta nuqtasini ko'rsatadi. Piksel yarating

19.png